Impossible Geometry
不可能几何(impossible geometry)指局部边、转角和遮挡关系像真实物体,但组合后的整体无法在同一三维空间中成立。
观看者沿边读取局部结构,用建筑经验补齐未画出的部分;闭合结构回到起点时,高度或连接关系产生矛盾。
局部透视与整体矛盾
真实建筑依靠连续的高度、方向和遮挡关系维持一致性。一个台阶向上,就必须在某处获得更高的标高;一根梁绕过角落,剖面和背面也要跟着改变。不可能物体把这些条件拆开:它让每一小段都遵守局部透视,却让不同小段对“高处”和“低处”的定义互相冲突。

三维软件可以直接做出这种效果,但若把它完整地建成可从任意角度观看的模型,矛盾就会消失:软件会选择一个真实的遮挡顺序,或者在拼接处出现断裂。经典的做法是“视点依赖”的布景。设计者只保证一个摄影机角度上的轮廓、阴影和遮挡正确,移动镜头以后,接缝便暴露出来。
皮拉内西与埃舍尔
文艺复兴以后,透视成为一种把平面图像伪装成空间的技术。到十八世纪,乔瓦尼·巴蒂斯塔·皮拉内西(Giovanni Battista Piranesi)的《想象的监狱》(Carceri d'invenzione)把这种技术推向了另一种方向:画面不再保证观者能找到一条可行的路线,拱顶、桥、楼梯和绞盘被叠进一个持续加深的内部。

皮拉内西利用烟尘、阴影、尺度变化和人物呈现不同深度。二十世纪 M. C. 埃舍尔使用更明确的闭环结构,将局部可信与整体不可能之间的矛盾集中呈现。
不可能空间的类型
“Impossible object”常被笼统地用来指三类东西。第一类是 Penrose 三角、无限楼梯这类拓扑或高度矛盾;它们依赖闭合边和局部连续性。第二类是视点依赖的建筑或角色,它们只在一个摄影机位置成立,转动镜头就会露出切口。第三类是尺度和重力被改写的叙事空间,例如门通向一个比房间更大的内部;它不一定在几何上自相矛盾,却把现实的测量规则换掉了。
若想让读者看懂一个几何矛盾,最好先给出同一物体的“局部正确版”和“闭合后版”,让接缝成为证据。若想做梦境式空间,则应保留可辨认的门、台阶、窗口等物件,让尺度变化发生在移动路线或剪辑之间。
游戏与平面应用
游戏和电影可让观众先熟悉空间规则,再在重复经过同一地点时改变连接:门的背面接到另一层,远处的桥到近处变成墙。
制作时可以从一张剖面图开始,把每段结构标记为高度、方向和可见面。平面设计也可以借用同一原则:让标题、箭头和版心在局部都像正常排版,最后却把阅读路线引回页面内部,而不是用随机旋转制造混乱。